LED RGB SMD 1.6x1.7x1.6mm - 電壓 R:1.7-2.4V G:2.5-3.3V B:2.5-3.3V - 功率 48-49.5mW - 全彩英文技術資料表

1. 產品概述

這款全彩LED元件是一款共陽極RGB SMD（表面貼裝元件），採用全黑表面設計，適用於高對比度應用。產品尺寸為1.6mm x 1.7mm x 1.6mm，適合戶外及室內全彩視頻螢幕的密集像素間距。其110°的超寬視角確保大型顯示器上的光線均勻分佈。該LED具有高發光強度、低功耗、良好的可靠性及長使用壽命。它具備IPX6防水等級，並符合濕度敏感等級5a（MSL5a），在焊接前需謹慎處理。此元件符合RoHS規範，並相容於無鉛迴流焊製程。霧面表面可減少眩光，並在陽光直射下提升視覺對比度。

2. 技術參數分析

2.1 電氣與光學特性

在測試溫度為 25°C (Ts=25°C) 的條件下，針對各色晶片 (R, G, B) 規定了電氣與光學參數。所有通道在 VR=5V 時的反向電流 (IR) 最大值限制為 6 μA，以確保低漏電。順向電壓 (VF) 範圍為：紅色：最小值 1.7V 至最大值 2.4V；綠色：最小值 2.5V 至最大值 3.3V；藍色：最小值 2.5V 至最大值 3.3V。主波長 (λD) 分 bin 為：紅色 617–628 nm (每 bin 5nm)，綠色 520–545 nm (每 bin 3nm)，藍色 460–475 nm (每 bin 3nm)。光譜輻射頻寬 (Δλ) 紅色為 24 nm，綠色為 38 nm，藍色為 30 nm。在測試電流 (紅色 10mA，綠色 10mA，藍色 5mA) 下的發光強度 (IV) 顯示最小值、平均值與最大值：紅色：最小值 120 mcd，平均值 195 mcd，最大值 310 mcd；綠色：最小值 290 mcd，平均值 470 mcd，最大值 750 mcd；藍色：最小值 20 mcd，平均值 35 mcd，最大值 55 mcd。每種顏色的 bin 比例為 1:1.3。視角 (2θ1/2) 為 110° 對稱。

2.2 絕對最大額定值

在 Ts=25°C 下的絕對最大額定值定義了安全操作極限。順向電流 (IF) 最大值：紅色 20 mA，綠色 15 mA，藍色 15 mA。反向電壓 (VR) 最大值：每通道 5 V。操作溫度範圍：-30°C 至 +85°C。儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。功率消耗 (PD) 最大值：紅色 48 mW，綠色 49.5 mW，藍色 49.5 mW。總接面溫度 (TJ) 最大值：所有晶片為 100°C。靜電放電 (ESD) 防護 (HBM) 額定值為 1000V，處理時需採取標準防靜電措施。

2.3 分級系統說明

LED 會根據主波長與發光強度進行分 bin。紅色波長 bin 為每 5 nm 一個等級，綠色與藍色則為每 3 nm 一個等級。強度 bin 遵循 1:1.3 的比例，意即每個強度等級涵蓋的範圍中，上限為下限的 1.3 倍。此分 bin 系統可確保顯示器中多顆 LED 的顏色與亮度一致性。具體的 bin code 會標示於產品標籤上。客戶必須根據應用需求選擇合適的 bin，以達到均勻的視覺表現。

3. 性能曲線分析

3.1 順向電壓與順向電流（I-V 曲線）

典型的 I-V 曲線呈現 LED 特有的非線性關係。在低順向電壓時，電流極小；超過閾值電壓（紅色約 1.8V，綠色/藍色約 2.6V）後，電流會急遽上升。此處提供紅、綠、藍三種晶片的曲線，顯示順向電壓會因顏色而異。設計者在以串聯或並聯方式驅動 LED 時，必須考慮這些差異。

3.2 順向電流與相對強度

相對強度會隨著順向電流增加而上升，但在較高電流下會出現飽和現象。對於紅色晶片，在 60 mA 時的相對強度約為 10 mA 時的 500%。綠色與藍色則呈現類似趨勢，但斜率不同。在設計 PWM 調光或恆定電流驅動方案時，必須考慮此非線性特性。

3.3 發光強度與環境溫度

隨著環境溫度升高，發光強度會下降。在85°C時，相對強度會降至25°C時數值的約60–70%，具體取決於顏色。紅色表現出的衰減程度最小，而綠色與藍色的衰減則較為明顯。在整個溫度範圍內，熱管理對於維持亮度穩定性至關重要。

3.4 光譜分佈

光譜分佈曲線顯示了相對發射強度與波長的關係。紅光在620–625 nm附近有一個峰值，綠光約在530 nm，藍光約在465 nm。光譜寬度（半功率頻寬）與所標示的Δλ值一致。這種光譜純度確保了顯示應用具有良好的色域。

3.5 輻射角度

指向性曲線（X-X 軸與 Y-Y 軸）顯示了相對強度隨角度的變化。110°的視角（半角）對應於強度降至軸向值50%的角度。其輻射模式接近朗伯分佈，能提供寬廣且均勻的光線分佈，適合用於戶外螢幕。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸與極性

封裝尺寸：俯視圖顯示本體為 1.6 mm x 1.7 mm，高度為 1.15 mm。側視圖顯示總高度為 1.6 mm。底部視圖包含四個焊墊，標示為 1+（陽極共端）、2R-（紅色陰極）、3G-（綠色陰極）、4B-（藍色陰極）。極性標記（PIN-MARK）清楚標示。提供焊接圖案（建議的 PCB 佈局），其尺寸為：0.7 mm x 0.5 mm 的焊墊，並有特定間距。點膠填充建議：填充高度必須 ≥ 0.65 mm。除非另有說明，所有公差皆為 ±0.1 mm。

4.2 載帶與捲盤尺寸

LED 採用與標準取放設備相容的載帶包裝。捲盤尺寸：A=400±2 mm，B=100.0±0.4 mm，C=14.3±0.3 mm，D=2.6±0.2 mm，E=12.4±0.3 mm，F=8.6+0.2/-0.3 mm，T=1.9±0.2 mm。每捲盤包含 15,500 顆。載帶口袋設計確保運輸過程中的正確方向與保護。

4.3 標籤與防潮袋

Each reel is labeled with part number, lot number, luminous intensity bin, forward voltage bin, wavelength bin, forward current, quantity, and date. The packaging includes desiccant and a humidity indicator card (HIC) inside a moisture-proof anti-static aluminum foil bag. The bag is vacuum-sealed to maintain low humidity (<10% RH) during storage. Storage conditions: temperature ≤30°C, humidity ≤60% RH before opening; after opening, use within 12 hours and store at ≤30°C / ≤10% RH with baking required before next use.

5. 焊接與組裝指南

5.1 迴流焊溫度曲線

建議的迴流焊曲線係基於無鉛焊接，峰值溫度（TP）為245°C（最長10秒）。預熱階段從150°C升至200°C，時間為60-120秒。升溫速率≤4°C/s至TP，降溫速率≤6°C/s。溫度高於217°C（TL）的時間不得超過60秒。從25°C升至峰值的總時間≤8分鐘。僅允許一次迴流焊循環。建議使用氮氣環境以防止氧化與光學性能衰減。

5.2 手工焊接與修補

如果 hand soldering is necessary, use a soldering iron at <300°C for less than 3 seconds, and perform only once. For repair, a double-head soldering iron should be used, and the effect on LED characteristics must be verified beforehand. Repair after reflow is discouraged.

5.3 清潔

請勿使用水、苯或稀釋劑。建議使用異丙醇（IPA）作為清潔溶劑。避免使用含有氯（Cl）或硫（S）元素的溶劑。確保清潔過程不會損壞LED表面或封裝。

6. 包裝與訂購資訊

標準包裝：每捲15,500顆。每捲置入含乾燥劑與濕度指示卡（HIC）的防潮袋中，密封後裝入紙箱（詳細尺寸請參閱規格書）。標籤格式包含所有必要的追蹤碼。訂購時，完整料號包含分級碼。客戶應依應用需求指定所需波長與強度分級。本產品歸類為MSL5a等級，因此必須嚴格控管濕度。

7. 應用指南

7.1 典型應用

戶外全彩視訊螢幕（細間距）、室內外裝飾照明、遊樂設備及一般標示。高對比黑色表面可提升戶外環境中的感知對比度。IPX6 防水等級使其能應用於有雨水或水柱噴灑的露天場所。

7.2 設計考量

每個 LED 晶片必須由定電流源驅動，且順向電流絕不可超過絕對最大額定值。在矩陣驅動中，請確保逆向電壓不超過 5V。熱管理：為確保長期可靠性，請將 LED 表面溫度保持在 55°C 以下，焊點溫度保持在 75°C 以下。使用適當的散熱片與具有足夠銅面積的 PCB 佈局。避免因不同順向電壓而串聯不同顏色的 LED；應為每種顏色使用獨立的定電流驅動器。對於大型顯示器，應考慮分 bin 與老化處理以確保均勻性。在潮濕或腐蝕性環境（如沿海、溫泉區）中，可能需要額外施加保形塗層。

8. 與競品解決方案的技術比較

與不具黑色表面的標準 RGB SMD LED 相比，本產品因採用全黑封裝，在陽光下可提供更高的對比度。IPX6 等級優於典型的 IPX4 或不防水 LED。寬廣的視角（110°）符合戶外顯示器的業界標準。然而，MSL5a 的濕度敏感度比常見的 MSL3 更為嚴格，需要嚴格的濕度控制。其分 bin 粒度（紅色 5nm，綠色/藍色 3nm，強度比 1:1.3）與高品質顯示器 LED 相當。

9. 常見問題

Q: 建議開封前的儲存期限為何？
A: 在≤30°C及≤60% RH條件下，最長可存放6個月。

Q: 此LED是否可用於具多路複用的矩陣驅動方案？
A: 可以，但需確保逆向電壓不超過5V，並使用適當的限流措施。

Q: 使用壽命期間的流明維持率為何？
A: 典型的L70壽命取決於驅動電流與熱條件；請參考可靠性數據（在85°C/85%RH條件下測試1000小時，未出現故障）。

Q: 此產品是否適合戶外使用？
A: 是的，具備IPX6防護等級與寬廣的工作溫度範圍，專為戶外螢幕設計。

Q: Can I reflow solder this LED twice?
A: 不行，僅允許一次回流焊循環。

10. 實際應用範例

案例1：細間距戶外LED顯示屏（P4-P8）
某製造商設計了一個320x160mm的模組，採用64x32像素（每像素RGB）。使用此LED，他們在20%佔空比下實現了5000尼特的亮度。黑色表面即使在直射陽光下也能提供高對比度。適當的分 bin 確保了整個螢幕的色彩均勻性。

案例2：建築外牆裝飾性線性照明
一家建築照明公司將此LED應用於柔性PCB上，製作出RGB燈條。在IPX6防護等級下，燈條無需額外灌膠即可安裝於建築物外牆。寬視角（110°）確保了沿建築立面均勻照明。

11. 運作原理說明

此LED在單一封裝內包含三個獨立的半導體晶粒（紅、綠、藍），並採用共陽極配置。每個晶粒都是一個PN接面，在順向偏壓時會發光。發射波長由半導體材料決定：紅色使用AlInGaP，綠色和藍色使用InGaN。黑色環氧樹脂封裝可吸收環境光，以提升開/關對比度。引腳經過鍍銀處理以利焊接，封裝設計適用於表面貼裝組裝。共陽極配置透過使用一個正電源和三個負通道進行RGB控制，簡化了驅動電路。

12. 技術趨勢與未來展望

全彩SMD LED持續縮小尺寸，同時提升亮度與對比度。此1.6x1.7mm封裝代表了當前世代戶外細間距顯示器的典型產品。未來趨勢包括進一步微型化（例如1.0x1.0mm）、更高的發光效率以及改善的熱管理。採用共陰極架構（以降低順向電壓）的趨勢正在興起。然而，共陽極在掃描式顯示器中仍然普遍。IPX6及更高防水等級（IPX8）正成為戶外應用的標準。microLED技術的發展最終可能會在超細間距領域挑戰SMD LED，但基於成本與可靠性，SMD在中大型顯示器中仍占主導地位。